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地球核心温度比太阳温度高得多,为何是固态的?

 天童老僧 2017-05-17

地球核心温度比太阳温度高得多,为何是固态的?

长期以来,地球核心为何会是固态的一直是科学界的一个悬而未决的谜团。地球的核心分为内外两层,其中外地核是呈现熔融状态的滚烫的金属,而内陆核却是始终保持着某种固态形式。

按理说,越深入地心,温度就会越高,为何内陆核会以固态形式出现呢?

现代地球的地核据说是在42亿年前一颗与火星大小相当的行星撞入地球形成的,而地核流淌的液态金属则主要由液态铁以及液态镍构成。整个地核质量甚至比月球还重,在那里,所承受的压力是地表的350万倍,温度达到了惊人的6000℃,比太阳表面温度还要高出几百摄氏度。如此极端的环境下,粒子会获得极高的能量,从而更加容易扩散,因此,晶体铁在高温下会转化成液态铁。地球核心温度比太阳温度高得多,为何是固态的?

不过在内陆核中,由于其几乎处于地球的引力中心,因此即便是扩散下的液态铁原子也只会再“滑落”回去,重新回归原来的“队列”。整个原子再循环的过程被科学家称为“洗牌”,这也是内陆核在如此极端环境下维持固体的原因。

瑞典科学家在使用了超级计算机进行模拟后发表了一篇用来解释此现象的论文,文中称,在地核中,极端的环境使原子运动处于一个极端高振幅的状态,所有原子都不再属于同一个平面,不过原子滑动就像是再洗扑克牌,即便是每张牌顺序都变了,位置也变了,洗好的扑克牌还是扑克牌,同理,地球内核因此能够保持立方晶体结构。地球核心温度比太阳温度高得多,为何是固态的?

“洗牌效应”使能量更广泛地扩散于各原子之间,这又增加了熵的分布,使得地核的晶体结构更加稳定。

这种扩散模型也能够解释为何地核是各向异性的,也就是说,为何地核中的纹理都是相同的方向,而不是随意与混乱的图案。

目前,科学家们对于地心的研究仍在继续,他们旨在通过了解地球的内部,来预测地球的未来。

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